Зачем нужна физиология растений

Физиология растений и ее связь с другими науками

Физиология растений и ее связь с другими науками отражают глубокие познания в развитии и жизни растений. Физиология растений изучает жизненные процессы растений: водный режим, (подробнее: Вода в жизни растений), воздушное и почвенное питание, обмен веществ, рост и развитие и др.

Задачи физиологии растений

Основная задача физиологии растений — познание закономерностей жизнедеятельности растений и умение управлять ею с целью получения наибольшего количества продукции лучшего качества.

Центральной проблемой физиологии растений является разработка научных основ питания сельскохозяйственных растений с целью наилучшего удовлетворения их потребностей в элементах воздушного и почвенного питания. Правильное разрешение этой проблемы обеспечивает получение высоких и устойчивых урожаев.

Для увеличения производства зерна путем повышения урожайности сельскохозяйственных культур внедряют лучшие сорта зерновых и других культур, более полно используют минеральные и органические удобрения, правильно применяют ядохимикаты для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями.

Задачи физиологической науки заключаются в том, чтобы полнее изучать физиологические особенности растений, чтобы на этой основе выводить более урожайные, зимостойкие, засухоустойчивые и солеустойчивые сорта, обладающие способностью накапливать больше белков, жиров, углеводов, витаминов и других веществ.

Связь физиологии растений с другими науками

Знание физиологии растений необходимо:

• Для изучения растениеводства, селекции, агрохимии, земледелия и других специальных дисциплин.
• Физиология растений является частью биологической науки, изучающей закономерности жизни организмов.
• Она тесно связана с морфологией, анатомией растений. Морфология и анатомия растений изучают внешнюю форму растений и микроскопическое строение тканей и органов, а физиология растений — функции этих органов в жизни растений.
• Прямая связь физиологией растений с систематикой растений, которая строится на основе эволюционного принципа.
• Физиология растений связана также с микробиологией: многие вопросы физиологии растений, в частности дыхание и брожение, изучались на микроорганизмах. Микроорганизмы играют большую роль в жизни растений, так как некоторые из них являются минерализаторами растительных и животных остатков. Кроме того, имеются микроорганизмы, фиксирующие атмосферный азот. Таким образом, в результате жизнедеятельности микроорганизмов создаются лучшие условия для минерального питания растений.
• Самым тесным образом физиология растений связана с агрохимией, растениеводством и почвоведением. Агротехника — глубина вспашки почвы, норма и сроки высева семян, размещение растений на поле, сроки культивации и прополок, формы удобрений и сроки их внесения, полив, уборка и хранение урожая — настоятельно требует знания физиологии растений.
• Тесная связь существует также между физиологией растений и цитологией, генетикой и селекцией. Наследственные свойства организма связаны с ядром клетки и хромосомами; установлено, что большое значение в передаче наследственных свойств имеют нуклеиновые кислоты, имеющиеся как в ядре, так и в цитоплазме. В селекции при подборе родительских пар необходима, физиологическая характеристика скрещиваемых сортов; селекция является строго направленной.
• Велика связь физиологии растений с биохимией и биофизикой. Данные этих наук позволили яснее разобраться в свойствах протоплазмы. Учение о катализаторах объяснило роль ферментов и сделало понятным крайне быстрое течение реакций в организмах. Большие перспективы в познании жизни раскрываются в результате изучения химии белка и нуклеиновых кислот, этих важнейших компонентов протоплазмы.

Физиология растений — экспериментальная наука

Физиология растений — экспериментальная наука, так как основой ее изучения служит опыт. Физиологические явления могут быть правильно поняты только при учете условий их формирования и их роли в жизни организма в историческом прошлом. Поэтому наряду с экспериментальным необходимо применять и исторический метод исследования.

Методы исследования

При изучении многих вопросов физиологии растений широко применяется следующие методы исследования:

• хроматографический метод,
• метод меченых атомов,
• центрифугирования для выделения органоидов клетки,
• спектрофотометрии,
• спектрографии,
• электронной и ультрафиолетовой микроскопии.

Созданы лаборатории искусственного климата, в которых строго контролируются условия температуры, освещения, влажности воздуха и почвы и т. п., что позволяет выявить влияние того или иного воздействия на растение.

Лаборатории искусственного климата

Применение научных методов исследования позволило физиологии растений глубже изучить различные стороны жизни растений и разработать новые приемы управления их жизнедеятельностью.

Источник

Физиология растений и её задачи

Физиология растений – это наука о процессах, происходящих в растительном организме: почвенное, воздушное и гетеротрофное питание, синтез, транспорт и распад веществ, рост и развитие, движения растений, взаимодействие с патогенами, реакции на неблагоприятные факторы внешней среды.

Физиология растений занимается процессами, происходящими на разных уровнях организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном и биоценотическом. Однако надо всегда иметь в виду, что в растении все процессы на любом уровне организации взаимосвязаны. Изменение какого-либо процесса сказывается на всей жизнедеятельности организма.

Наука может считаться самостоятельной, если у нее есть свой объект, предмет и свои методы исследования. Объектом физиологии растений являются фототрофные организмы, т. е. организмы, синте­зирующие органические вещества из минеральных (СО₂ и Н₂0) с помощью энергии света. Этот процесс назвали фотосинтезом.

Чем еще отличаются зеленые растения от незеленых организ­мов? Для растений характерна очень большая поверхность тела по отношению к его массе. Это объясняется тем, что чем больше по­бегов сформируется у растения, тем из большего объема воздуха листья смогут поглощать углекислый газ, необходимый для фото­синтеза, а хорошо разветвленные корни имеют много зон активно­го поглощения веществ. Поглощать большие количества С0₂ и со­лей помогает и другая особенность зеленого растения — неограни­ченный рост корней и стеблей. В отличие от большинства других организмов растения прикреплены к определенному месту. Все эти особенности влияют на функционирование органов растения.

Фототрофные организмы, изучаемые физиологией растений, находятся на разных уровнях эволюции: водоросли, высшие споро­вые и семенные растения.

Что значит изучить жизнь растения? Это значит изучить его свойства и функции: воздушное питание — фотосинтез, корневое питание — поглощение минеральных веществ из почвы, транспорт веществ, водный обмен, рост и развитие растений, движение его органов, приспособление к окружающим условиям.

Таким образом, предмет физиологии растений — это изучение всех функций растительного организма; определение значения ка­ждой из них для организма в целом; установление взаимной связи функций и их зависимости от внешних и внутренних факторов; изучение взаимодействия органов растения. Следовательно, физио­логия не только описывает разные свойства и процессы, идущие в растительном организме, а представляет собой систему законов и закономерностей о жизни растения.

Живая материя построена по принципу иерархии: организм со­стоит из органов, орган — из тканей, ткань — из клеток, клет­ка — из органелл. Организмы одного вида, сорта образуют популя­цию; несколько растительных и животных популяций, обитающих на одной территории, — сложную экологическую систему, или био­геоценоз (от греч. bios — жизнь, geo — Земля, koino’s — общий).

Итак, существует несколько уровней организации живой мате­рии, которые можно расположить в следующей последовательно­сти: молекулярный, клеточный и субклеточный, тканевой, орган­ный, организменный, популяционный, биогеоценологический и биосферный.

Физиологи изучают процессы, происходящие в растении, на всех уровнях организации. При изучении процесса на любом уровне нужно всегда помнить, что как в клетке, так и в целом ор­ганизме или биогеоценозе все процессы взаимосвязаны. Измене­ние любого процесса отражается на жизнедеятельности всего организма. Сложность физиологических исследований состоит в том, что организм нельзя отделить от среды, в которой он живет, все физиологические процессы связаны с внешними условиями. В популяции, биогеоценозе один организм может влиять на дру­гой, конкурируя с ним или способствуя его росту. Условия в посе­ве, на плантации отличаются от тех, с которыми встречается оди­ночное растение. Например, на проникновение света в глубь плантации сахарного тростника, ее температуру и влажность влияют количество растений на плантации, их сомкнутость, число и расположение листьев на побеге. Поэтому процессы в биогео- и агрофитоценозах происходят несколько иначе, чем у одиночного растения.

При изучении физиологии растительного организма на разных уровнях организации живой материи возможны два подхода. Пер­вый — переход от более высокого уровня к более низкому, т. е. раз­ложение сложных биологических явлений на все более простые фи­зические и химические процессы. Этот путь исследования привел к познанию основных закономерностей поглощения и использова­ния квантов света, механизмов поглощения веществ и т. д. Однако для понимания механизмов физиологических процессов, происхо­дящих в целом организме, а тем более в экологической системе, нужно использовать и другой путь — от изучения более простого к все более сложному уровню организации. Этот, второй, подход на­зывается интегральным (от лат. integer— целый, восстановленный). Со второй половины XX в. изучение интеграции и особенно регу­ляции физиологических процессов в течение жизни растения и его приспособления (адаптации) к окружающим условиям стало основ­ным предметом физиологии растений.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Физиология растений

Физиология растений — это наука, изучающая жизненные яв­ления или функции растительного организма в связи со структу­рами растения и условиями окружающей среды (наука о процессах, происходящих в растительном организме).

Физиология растений делится на две большие ветви: общая физиология и прикладная. Первая изучает общие закономерности жизни растения или общие законы протекания физиологических процессов. Для подобных исследований выбираются наиболее подходящие объекты — такие, где изучаемый процесс можно наблюдать в чистом виде. В общей физиологии таким объектом могут быть низшие растения (одноклеточные водоросли), а при изучении высших растений исследование ведется на низших уровнях организации живой материи (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом). Полученные при этом результаты обычно являются теоретической основой для частной физиологии.

Прикладная, физиология изучает жизненные функции определенных видов растений в конкретных экологиче­ских условиях. Выбор объекта здесь обусловлен практическими целями, а полученные результаты используются непосредственно в агрономии или в селекции. Исследования ведутся обычно на высоких уровнях организации живой материи — органе, целом организме — растении, фитоценозе. Эта ветвь физиологии расте­ний выступает теоретической базой для агрономических наук.

Задачами ф.р. являются: изучение развития растительного организма (для выращивания высокопродуктивных сельскохозяйственных растений и защиты их от неблагоприятных экологических факторов). А также в изучении ж/д растения (механизмы питания, роста, движения, размножения и др).

Ф. р. соприка­сается с науками:

1. ботаника — анатомия и морфология растений, которые дают представление об объекте;
2. математика, физика, химия, которые дают начало разработке физиологических методов анализа.

Источник